DE1093941B

DE1093941B - Muffle-shaped combustion chamber

Info

Publication number: DE1093941B
Application number: DED21749A
Authority: DE
Inventors: Johann Koelling
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1955-11-22
Filing date: 1955-11-22
Publication date: 1960-12-01

Description

Muffelförmige Brennkammer Die Erfindung betrifft eine muffelförmige Brennkammer, deren Wände aus mit feuerfester Masse verkleideten Kühlrohren bestehen, tangentialer Einblasungdes Brennstaubes und der Verbrennungsluft sowie im Muffelinneren angeordnetem Schlackenfangrost, der die dichte Wand der Feuergasaustrittsröhre mit den in die Muffel reichenden Kühlmittelzulaufrohren verbindet, und besteht darin, daß die Schlackenablauföffnung exzentrisch in dem ebenen oder leicht gewölbten Muffelboden angeordnet ist, der gegen die Waagerechte einseitig geneigt zur Schlackenablauföffnung hin abfällt.Muffle-shaped combustion chamber The invention relates to a muffle-shaped combustion chamber Combustion chamber, the walls of which are made of cooling tubes lined with refractory mass, tangential injection of the fuel dust and the combustion air as well as inside the muffle arranged slag grate, which the tight wall of the fire gas outlet pipe with connects the coolant supply pipes reaching into the muffle, and consists of that the slag discharge opening is eccentric in the flat or slightly curved muffle base is arranged, which is inclined on one side against the horizontal to the slag discharge opening falls off.

Muffelförmige kreiszylindrische Brennkammern mit Kühlrohrwänden und im Muffelinneren angeordnetem Schlackenfangrost sind bekannt. Bei diesen Muffeln besteht die Schwierigkeit, die flüssige Schlacke sicher abzuleiten. Wenn die Feuergase durch ein Abzugrohr aus der Muffel zentrisch nach oben abgeführt werden, besteht ferner die Notwendigkeit, den Kühlrohren dieser Abzugrohre das Kühlmittel vorzugsweise von unten zuzuführen. Es wird dahier in einem Falle der Schlackenfangrost als Verbindungsglied zwischen den Kühlmittelzuflußrohren und der Feuergasabzugsröhre ausgeführt. Die Schlacke muß dabei zwischen den Rohren des Schlackenfangrostes hindurch in den zentrisch angeordneten Schlackenschacht fließen.Muffle-shaped circular cylindrical combustion chambers with cooling tube walls and Slag trap grids arranged in the interior of the muffle are known. With these grouches there is the difficulty of safely discharging the liquid slag. When the fire gases be discharged centrically upwards from the muffle through a discharge pipe furthermore, the need to give the coolant to the cooling pipes of these flue pipes feed from below. In one case, the slag grate serves as a connecting link executed between the coolant supply pipes and the fire gas exhaust pipe. the Slag must pass between the pipes of the slag grate in the center arranged slag shaft flow.

Es ist bekannt, daß bei kreisender Flamme im Zentrum ein Unterdruckgebiet herrscht. Dieses liegt bei der bekannten Anordnung ungefähr dort, wo die Schlacke die Muffel verlassen soll. Es ist auch bekannt, bei muffelartigen Brennkammern mit kreisender Flamme die flüssige Schlacke am äußeren Umfang abzuziehen, wo sie unter dem durch die Fliehkraft bewirkten Überdruck steht. An dieser Stelle neigt jedoch auch der feste Brennstoff zum Ausfallen und wird daher leicht mit der Schlacke abgeführt.It is known that when the flame is circling, there is a negative pressure area in the center prevails. In the known arrangement, this is roughly where the slag is should leave the grouch. It is also known to use muffle-type combustion chambers circling flame to pull off the liquid slag on the outer circumference, where it is underneath the overpressure caused by the centrifugal force. At this point, however, it leans also the solid fuel to precipitate and is therefore easily discharged with the slag.

Gemäß der Erfindung wird bei der Muffelfeuerung mit lotrechter Achse der Muffelboden gegen die Waagerechte geneigt und mit einer exzentrisch angeordneten Schlackenabflußöffnung versehen. Diese Lösung sichert der flüssigen Schlacke eine Sammelmöglichkeit im heißesten Teil der Feuerung und gesicherten Schlackenabfluß ohne Brennstoffverluste sowie geringe Einfriergefahr bei Teillast. Außerdem ermöglicht sie eine zweckmäßige Rohrführung auch bei natürlichem Umlauf des Kühlmittels.According to the invention, in muffle firing with a vertical axis the muffle bottom is inclined to the horizontal and with an eccentrically arranged Provide slag drainage opening. This solution secures the liquid slag one Possibility of collecting in the hottest part of the furnace and secured slag drainage without fuel loss and low risk of freezing at partial load. Also enables they provide an appropriate pipe routing even when the coolant circulates naturally.

Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Brennkammer ist in den Abb. 1 bis 3 in drei zueinander senkrechten Schnitten dargestellt. Die Abb.4 und 5 zeigen in zwei zueinander senkrechten Schnitten eine Brennkammer mit exzentrisch angeordnetem Schlakkenfangrost. Die Abb. 6 und 7 lassen in zwei zueinander senkrechten Schnitten exzentrisch angeordnete Schlackenöffnungen bei konzentrischem Schlackenfangrost erkennen.A combustion chamber designed according to the invention is shown in Figs. 1 to 3 shown in three mutually perpendicular sections. Figures 4 and 5 show in two mutually perpendicular sections a combustion chamber with an eccentrically arranged Slag catcher. Figs. 6 and 7 leave in two mutually perpendicular sections Eccentrically arranged slag openings with concentric slag catching grate recognize.

In den Abb. 1, 2 und 3 hat die kreiszylindrische Muffel 1 eine aus Verdampferrohren 2 des befeuerten Dampferzeugers bestehende Außenwand 3, wobei die Rohre 2 zugleich den Boden 4 und die Decke 5 bilden. Diese Wände werden in bekannter Weise dadurch hergestellt, daß an die Rohre feuerseitig Stifte angeschweißt sind, welche mit einer geschlossenen Schicht feuerfester Masse 6 abgedeckt werden. Nach außen wird die Rohrwand von Isolierstoff 7 und von einem gasdichten ':Mantel 8 umgeben. Die Rohre 2 gehen von einem Verteiler 9 und je zwei einander gegenüberliegenden Verteilern 9', 9" aus, die durch Rohre 10 mit den Sammelfallrohren 11 verbunden sind. Die Rohre 11 können zugleich das Traggerüst bilden, welches die Brennkammer 1 und die Strahlungskammer 14 trägt.In Figs. 1, 2 and 3, the circular cylindrical muffle 1 has a Evaporator tubes 2 of the fired steam generator existing outer wall 3, wherein the Pipes 2 form the floor 4 and the ceiling 5 at the same time. These walls are well known in Made in that pins are welded to the pipes on the fire side, which are covered with a closed layer of refractory mass 6. To on the outside, the pipe wall is surrounded by insulating material 7 and a gas-tight jacket 8. The tubes 2 go from a manifold 9 and two opposite each other Manifolds 9 ′, 9 ″, which are connected to the collecting downpipes 11 by pipes 10 are. The tubes 11 can at the same time form the supporting framework, which the combustion chamber 1 and the radiation chamber 14 carries.

Von einem kreisförmigen Verteiler 15, der durch Zubringerrohre 16 mit den Sammelfallrohren 11 verbunden ist, gehen Rohre 17 aus, welche die geschlossene zylindrische Wand 18 des Schachtes 19 und im weiteren Verlauf die Schlackenfangrostrohre 20 und alsdann die geschlossene Rohrwand 21 der Feuergasaustrittsröhre 22 bilden. Auch diese Rohre sind in bekannter Weise feuerseitig mit Stiften versehen und mit feuerfester Masse verkleidet. Die Rohre 17 vereinigen sich in der Wand 23 mit den Rohren 2 und bilden im weiteren Verlauf die Wand des Strahlungsraumes 14.From a circular manifold 15 connected by feeder pipes 16 is connected to the collecting downpipes 11, pipes 17 go out, which the closed cylindrical wall 18 of the shaft 19 and in the further course the slag grate pipes 20 and then form the closed pipe wall 21 of the fire gas outlet pipe 22. These pipes are also provided with pins and with pins on the fire side in a known manner refractory mass clad. The tubes 17 unite in the wall 23 with the Tubes 2 and form the wall of the radiation space 14 in the further course.

Der Boden ist als schräge Ebene oder als leicht gewölbte Schale, gegebenenfalls als exzentrisch angeordneter Kegel ausgebildet, an dessen tiefster Stelle die Schlackenablauföffnung 13 angeordnet ist, unter welcher sich der luftdicht abgeschlossene Schlackenschacht 24 anschließt. Die Stochöffnung 25 ist in seiner Wand so angeordnet, daß der größte Teil des Schlackenfangrostes überblickt werden kann. Der Schacht 19 wird durch eine eingesetzte feuerfeste Platte 26 oder in sonst geeigneter Weise, z. B. durch Ausbiegen der ihn begrenzenden Rohre 17, gegen die Außenluft abgeschlossen. Er kann jedoch auch als Zuführung für Zusatzluft, für die Beschickung von Sehwachlastbrennern oder als Einsteigeschacht dienen.The bottom is as an inclined plane or as a slightly curved bowl, if necessary designed as an eccentrically arranged cone, at the lowest point of which the slag drainage opening 13 is arranged, under which the hermetically sealed slag shaft 24 connects. The piercing opening 25 is arranged in its wall so that the largest Part of the slag grate can be overlooked. The shaft 19 is by an inserted refractory plate 26 or in some other suitable way, z. B. by bending out of the pipes 17 bounding it, closed from the outside air. However, it can also be used as a supply for additional air, for charging visual load burners or serve as a manhole.

Der Schlackenfangrost besteht aus einzelnen lotrechten, radial verlaufenden Rohrwänden, welche in der Höhenlage so gegeneinander versetzt sind, daß der mittlere Abstand von dem lotrecht darunterliegenden Punkt des Bodens 4 annähernd gleichbleibt. Auch die Decke 5 kann so ausgebildet werden, daß ihr mittlerer lotrechter Abstand von dem Boden 4 annähernd gleichbleibt.The slag grate consists of individual vertical, radial ones Pipe walls, which are offset from one another in the altitude so that the middle The distance from the vertically underneath point of the bottom 4 remains approximately the same. The ceiling 5 can also be designed so that its mean perpendicular distance from the bottom 4 remains approximately the same.

Die Brennkammer wird befeuert mit drei Brennergruppen 27, 28, 29, welche aus Brennstoff-Erstluftdüsen 30 und Zweitluftdüsen 31 bestehen. Die Achsen dieser Düsen tangieren einen gedachten Kreiszylinder 32, der von den Wänden 2 und 21 annähernd gleichen Abstand hat, und können in jeder Brennergruppe zueinander parallel oder geneigt sein. Die Brenner werden vorzugsweise so angeordnet, daß die lotrechten Abstände entsprechender Düsen von der Muffeldecke gleich sind.The combustion chamber is fired with three burner groups 27, 28, 29, which consist of fuel primary air nozzles 30 and secondary air nozzles 31. The axes these nozzles are tangent to an imaginary circular cylinder 32, which is formed by the walls 2 and 21 has approximately the same distance, and can be in each burner group to each other be parallel or inclined. The burners are preferably arranged so that the the vertical distances between the corresponding nozzles and the muffle ceiling are the same.

Bei der Brennkammer gemäß den Abb. 4 und 5 ist der Schlackenfangrost 20 derart ausgebildet, daß er von den in einer bogenförmigen Wand 18 vereinigten Rohren 17 einseitig fächerförmig ausgeht, wobei die einzelnen Fächerblätter eben, geknickt oder zylindrisch gebogen sein können und die Zylindererzeugenden vorzugsweise lotrecht verlaufen. Diese Fächerform ergibt sich weniger aus der Forderung des Gasdurchtrittes als mehr aus der Notwendigkeit, die Rohre 17 gleichmäßig verteilt in die Wand 21 überzuführen. Die Schlackenablauföffnung 13 liegt formgünstig an der Wand 18, an welcher infolge der exzentrischen Lage die Feuergase mit erhöhter Geschwindigkeit vorbeiströmen müssen.In the combustion chamber according to Figs. 4 and 5 is the slag grate 20 formed in such a way that it united in an arcuate wall 18 from the Tubes 17 goes out in a fan shape on one side, the individual fan leaves flat, can be kinked or bent cylindrically and the cylinder generating preferably run perpendicular. This fan shape results less from the requirement of gas passage than more from the need to distribute the tubes 17 evenly in the wall 21 convict. The slag drainage opening 13 is in a favorable shape on the wall 18 which due to the eccentric position, the fire gases with increased speed have to flow past.

Bei der Ausführung nach den Abb. 6 und 7 besteht der Boden 4 aus zwei konzentrischen Kegeln, welche einander nach einer Kreislinie schneiden, und einer oder mehreren exzentrisch angeordneten Schlackenablauföffnungen 13, die deshalb nicht an der tiefsten Stelle des Rohrskelettes liegen, damit die für Eisendurchbrüche besonders empfindliche Stelle der Rohrdurchführungen mit einer dickeren Schicht feuerfester Masse abgedeckt werden kann.In the embodiment according to Figs. 6 and 7, the bottom 4 consists of two concentric cones, which intersect each other on a circular line, and one or more eccentrically arranged slag drainage openings 13, which therefore do not lie at the deepest point of the pipe skeleton, so that the iron breakthroughs particularly sensitive area of the pipe penetrations with a thicker layer refractory mass can be covered.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Muffle-shaped combustion chamber, the walls of which consist of cooling tubes clad with refractory material, tangential injection of the fuel dust and combustion air as well as a slag grate arranged inside the muffle, which connects the tight wall of the fire gas outlet pipe with the coolant supply pipes reaching into the muffle, characterized in that the slag discharge opening is arranged eccentrically in the flat or slightly curved muffle bottom, which slopes down towards the horizontal on one side towards the slag discharge opening. z. Combustion chamber according to Claim 1, characterized in that the central planes of corresponding injection nozzles are approximately parallel to the muffle base. 3. Combustion chamber according to claim 1, characterized in that the slag collecting grate is arranged offset after a muffle side. 4. Combustion chamber according to claim 3, characterized in that the slag discharge opening is arranged in the part of the muffle bottom opposite the slag trap grate, where it is optionally shielded from the slag trap grate by the closed wall of the coolant supply pipes (Fig. 4). 5. Combustion chamber according to claim 1, characterized in that the slag drainage opening cuts into the groove which connects the muffle bottom with the side wall. Documents considered: German Patent No. 933 476; French Patent No. 816882 (Figures 1 and 21); "Energie" magazine, 1954, S, V.